本發(fā)明屬于醫(yī)用合金材料領(lǐng)域，涉及一種鎂基合金材料及其制備方法，特別是涉及一種醫(yī)用鎂基合金材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前臨床應(yīng)用的醫(yī)用金屬材料主要有不銹鋼、鈷基合金、鈦合金、醫(yī)用貴金屬、醫(yī)用形狀記憶合金、純金屬鉭、鈮、鋯等。近幾年，隨著加工方法、表面處理技術(shù)等的發(fā)展和成熟，在提高鎂合金耐腐蝕性能和力學(xué)性能方面得到很大的提高，研究者開(kāi)始進(jìn)一步開(kāi)展鎂及鎂合金作為外科植入材料的研究。目前已被發(fā)展為硬組織工程支架的多孔生物陶瓷和聚合物支架可以促使骨質(zhì)和組織在其孔內(nèi)生長(zhǎng)，使損傷較快恢復(fù)，但力學(xué)性能差。因此，發(fā)展新的骨組織工程支架材料，需要它既要有良好的力學(xué)性能，又要有類(lèi)似于骨的多孔結(jié)構(gòu)和生物可降解性能。近期的研究表明，鎂的性能基本符合骨組織工程多孔支架的要求，即較低的彈性模量和適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，良好的生物相容性、生物可降解和可吸收性等。因此鎂及鎂合金有條件成為一種理想的替代骨組織的工程支架材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

要解決的技術(shù)問(wèn)題：鎂基合金材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有較多的應(yīng)用，當(dāng)鎂基合金材料用于固定材料時(shí)，需要具有較優(yōu)異的硬度、拉伸強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，同時(shí)還需要具有良好的生物相容性，因此需要提高鎂基合金材料的機(jī)械強(qiáng)度，進(jìn)一步提高鎂基合金材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍。

技術(shù)方案：為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種醫(yī)用鎂基合金材料及其制備方法，所述的醫(yī)用鎂基合金金材料按重量包括下述的成分：

Ti 3.2wt%-5.6wt%、

W 0.3wt%-0.8wt%、

V 0.2wt%-0.7wt%、

Ni 1.2wt%-3.4wt%、

Cr 0.3wt%-1.1wt%、

Ag 0.2wt%-0.6wt%、

Sc 0.3wt%-0.8wt%、

Nb 0.2wt%-0.8wt%、

余量為Mg。

進(jìn)一步的，所述的一種醫(yī)用鎂基合金材料，按重量包括下述的成分：

Ti 3.8wt%-5.2wt%、

W 0.4wt%-0.7wt%、

V 0.3wt%-0.6wt%、

Ni 1.6wt%-3.0wt%、

Cr 0.5wt%-0.9wt%、

Ag 0.3wt%-0.5wt%、

Sc 0.4wt%-0.7wt%、

Nb 0.3wt%-0.7wt%、

余量為Mg。

更進(jìn)一步的，所述的一種醫(yī)用鎂基合金材料，按重量包括下述的成分：

Ti 4.5wt%、

W 0.6wt%、

V 0.4wt%、

Ni 2.3wt%、

Cr 0.7wt%、

Ag 0.4wt%、

Sc 0.6wt%、

Nb 0.5wt%、

余量為Mg。

一種醫(yī)用鎂基合金材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）分別取金屬粉末材料，按重量百分取Ti為3.2wt%-5.6wt%、W為0.3wt%-0.8wt%、V為0.2wt%-0.7wt%、Ni為1.2wt%-3.4wt%、Cr為0.3wt%-1.1wt%、Ag為0.2wt%-0.6wt%、Sc為0.3wt%-0.8wt%、Nb為0.2wt%-0.8wt%、余量為Mg，將上述的金屬粉末材料用高速混合機(jī)機(jī)械混合，混合至金屬粉末混合均勻；

（2）混合均勻后把金屬粉末材料投至將高溫真空熔煉爐中，真空熔煉爐內(nèi)壓強(qiáng)為100-500Pa，將真空熔煉爐內(nèi)溫度從室溫升至660-700℃，溫度穩(wěn)定后熔煉2h；

（3）升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為940-970℃，溫度穩(wěn)定后熔3h；

（4）升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為1135-1175℃，溫度穩(wěn)定后熔煉3h；

（5）降低真空熔煉爐內(nèi)溫度為550-580℃，保溫2h；

（6）再將真空熔煉爐內(nèi)溫度降至室溫，為醫(yī)用鎂基合金材料。

優(yōu)選的，所述的一種醫(yī)用鎂基合金材料的制備方法，步驟（2）中真空熔煉爐內(nèi)壓強(qiáng)為300Pa。

優(yōu)選的，所述的一種醫(yī)用鎂基合金材料的制備方法，步驟（2）中將真空熔煉爐內(nèi)溫度從室溫升至680℃。

優(yōu)選的，所述的一種醫(yī)用鎂基合金材料的制備方法，步驟（3）中升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為955℃。

優(yōu)選的，所述的一種醫(yī)用鎂基合金材料的制備方法，步驟（4）中升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為1155℃。

優(yōu)選的，所述的一種醫(yī)用鎂基合金材料的制備方法，步驟（5）中降低真空熔煉爐內(nèi)溫度為570℃。

有益效果：本發(fā)明的醫(yī)用鎂基合金材料屬于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，由于其突出的拉伸強(qiáng)度、硬度和抗壓強(qiáng)度，適用于制備醫(yī)學(xué)固定材料等材料。并且在使用中具有良好的生物相容性、無(wú)副作用。本發(fā)明的鎂基合金材料通過(guò)對(duì)其制備工藝和元素組成優(yōu)化，制得的鎂基合金材料具有優(yōu)良的性能。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

（1）分別取金屬粉末材料，按重量百分取Ti為5.6wt%、W為0.3wt%、V為0.2wt%、Ni為3.4wt%、Cr為1.1wt%、Ag為0.2wt%、Sc為0.8wt%、Nb為0.8wt%、余量為Mg，將上述的金屬粉末材料用高速混合機(jī)機(jī)械混合，混合至金屬粉末混合均勻；

（2）混合均勻后把金屬粉末材料投至將高溫真空熔煉爐中，真空熔煉爐內(nèi)壓強(qiáng)為500Pa，將真空熔煉爐內(nèi)溫度從室溫升至700℃，溫度穩(wěn)定后熔煉2h；

（3）升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為940℃，溫度穩(wěn)定后熔3h；

（4）升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為1175℃，溫度穩(wěn)定后熔煉3h；

（5）降低真空熔煉爐內(nèi)溫度為580℃，保溫2h；

（6）再將真空熔煉爐內(nèi)溫度降至室溫，為醫(yī)用鎂基合金材料。

實(shí)施例2

（1）分別取金屬粉末材料，按重量百分取Ti為3.2wt%、W為0.8wt%、V為0.7wt%、Ni為1.2wt%、Cr為0.3wt%、Ag為0.6wt%、Sc為0.3wt%、Nb為0.2wt%、余量為Mg，將上述的金屬粉末材料用高速混合機(jī)機(jī)械混合，混合至金屬粉末混合均勻；

（2）混合均勻后把金屬粉末材料投至將高溫真空熔煉爐中，真空熔煉爐內(nèi)壓強(qiáng)為100Pa，將真空熔煉爐內(nèi)溫度從室溫升至660℃，溫度穩(wěn)定后熔煉2h；

（3）升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為970℃，溫度穩(wěn)定后熔3h；

（4）升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為1135℃，溫度穩(wěn)定后熔煉3h；

（5）降低真空熔煉爐內(nèi)溫度為550℃，保溫2h；

（6）再將真空熔煉爐內(nèi)溫度降至室溫，為醫(yī)用鎂基合金材料。

實(shí)施例3

（1）分別取金屬粉末材料，按重量百分取Ti為5.2wt%、W為0.7wt%、V為0.3wt%、Ni為3.0wt%、Cr為0.5wt%、Ag為0.5wt%、Sc為0.7wt%、Nb為0.3wt%、余量為Mg，將上述的金屬粉末材料用高速混合機(jī)機(jī)械混合，混合至金屬粉末混合均勻；

（2）混合均勻后把金屬粉末材料投至將高溫真空熔煉爐中，真空熔煉爐內(nèi)壓強(qiáng)為500Pa，將真空熔煉爐內(nèi)溫度從室溫升至700℃，溫度穩(wěn)定后熔煉2h；

（3）升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為940℃，溫度穩(wěn)定后熔3h；

（4）升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為1175℃，溫度穩(wěn)定后熔煉3h；

（5）降低真空熔煉爐內(nèi)溫度為580℃，保溫2h；

（6）再將真空熔煉爐內(nèi)溫度降至室溫，為醫(yī)用鎂基合金材料。

實(shí)施例4

（1）分別取金屬粉末材料，按重量百分取Ti為3.8wt%、W為0.4wt%、V為0.6wt%、Ni為1.6wt%、Cr為0.9wt%、Ag為0.3wt%、Sc為0.4wt%、Nb為0.7wt%、余量為Mg，將上述的金屬粉末材料用高速混合機(jī)機(jī)械混合，混合至金屬粉末混合均勻；

（2）混合均勻后把金屬粉末材料投至將高溫真空熔煉爐中，真空熔煉爐內(nèi)壓強(qiáng)為100Pa，將真空熔煉爐內(nèi)溫度從室溫升至660℃，溫度穩(wěn)定后熔煉2h；

（3）升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為970℃，溫度穩(wěn)定后熔3h；

（4）升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為1135℃，溫度穩(wěn)定后熔煉3h；

（5）降低真空熔煉爐內(nèi)溫度為550℃，保溫2h；

（6）再將真空熔煉爐內(nèi)溫度降至室溫，為醫(yī)用鎂基合金材料。

實(shí)施例5

（1）分別取金屬粉末材料，按重量百分取Ti為4.5wt%、W為0.6wt%、V為0.4wt%、Ni為2.3wt%、Cr為0.7wt%、Ag為0.4wt%、Sc為0.6wt%、Nb為0.5wt%、余量為Mg，將上述的金屬粉末材料用高速混合機(jī)機(jī)械混合，混合至金屬粉末混合均勻；

（2）混合均勻后把金屬粉末材料投至將高溫真空熔煉爐中，真空熔煉爐內(nèi)壓強(qiáng)為300Pa，將真空熔煉爐內(nèi)溫度從室溫升至680℃，溫度穩(wěn)定后熔煉2h；

（3）升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為955℃，溫度穩(wěn)定后熔3h；

（4）升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為1155℃，溫度穩(wěn)定后熔煉3h；

（5）降低真空熔煉爐內(nèi)溫度為570℃，保溫2h；

（6）再將真空熔煉爐內(nèi)溫度降至室溫，為醫(yī)用鎂基合金材料。

對(duì)比例1

（1）分別取金屬粉末材料，按重量百分取Ti為5.6wt%、W為0.3wt%、V為0.2wt%、Ni為3.4wt%、Cr為1.1wt%、Ag為0.2wt%、余量為Mg，將上述的金屬粉末材料用高速混合機(jī)機(jī)械混合，混合至金屬粉末混合均勻；

（2）混合均勻后把金屬粉末材料投至將高溫真空熔煉爐中，真空熔煉爐內(nèi)壓強(qiáng)為500Pa，將真空熔煉爐內(nèi)溫度從室溫升至700℃，溫度穩(wěn)定后熔煉2h；

（3）升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為940℃，溫度穩(wěn)定后熔3h；

（4）升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為1175℃，溫度穩(wěn)定后熔煉3h；

（5）降低真空熔煉爐內(nèi)溫度為580℃，保溫2h；

（6）再將真空熔煉爐內(nèi)溫度降至室溫，為醫(yī)用鎂基合金材料。

測(cè)定了本發(fā)明的實(shí)施例和對(duì)比例的醫(yī)用鎂基合金材料的拉伸強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、維氏硬度。結(jié)果如下：